厲害不？20年前提出的太陽(yáng)理論預(yù)測(cè)與帕克太陽(yáng)探測(cè)器觀測(cè)吻合

【手機(jī)軟件：博科園】科學(xué)家對(duì)帕克太陽(yáng)探測(cè)器數(shù)據(jù)的持續(xù)分析，對(duì)太陽(yáng)磁場(chǎng)活動(dòng)產(chǎn)生更清晰的了解，這可能會(huì)增強(qiáng)我們預(yù)測(cè)危險(xiǎn)太陽(yáng)事件的能力。收到的信息越多，就越符合密歇根大學(xué)研究人員在世紀(jì)之交提出的理論。密歇根大學(xué)氣候和空間科學(xué)與工程教授賈斯汀·卡斯珀(Justin Kasper)表示：在托馬斯·M·多納霍(Thomas M.Donahue)著名大學(xué)空間科學(xué)教授倫納德·菲斯克(Lennard Fisk)的領(lǐng)導(dǎo)下

那些現(xiàn)任和前任密歇根大學(xué)研究人員在帕克于2018年8月發(fā)射之前很久，就拼湊出了一幅錯(cuò)綜復(fù)雜的太陽(yáng)運(yùn)行圖景。帕克太陽(yáng)風(fēng)電子阿爾法和質(zhì)子(SWEAP)儀器首席研究員卡斯珀說(shuō)：這不像是擁有數(shù)據(jù)，然后提出一個(gè)恰好與數(shù)據(jù)相符的理論，這可能是20年前提出一種理論上出現(xiàn)的觀察性結(jié)論。對(duì)新的數(shù)據(jù)進(jìn)行了總結(jié)，并與發(fā)表在《天體物理》學(xué)期刊上以前的研究進(jìn)行了比較。

帕克太陽(yáng)探測(cè)器獲取的數(shù)據(jù)表明：太陽(yáng)大氣由等離子體和磁場(chǎng)組成，以一般的全球環(huán)流模式運(yùn)行。帕克太陽(yáng)探測(cè)器可以在任何給定的時(shí)間觀測(cè)到一小塊區(qū)域。在靠近太陽(yáng)的地方，太陽(yáng)風(fēng)（從太陽(yáng)表面向外流動(dòng)的帶電粒子）嵌入了磁場(chǎng)方向的突變，稱(chēng)為回轉(zhuǎn)，太陽(yáng)風(fēng)沿著磁場(chǎng)方向加速流動(dòng)。全球日冕磁場(chǎng)通過(guò)一種稱(chēng)為互換重聯(lián)的過(guò)程在太陽(yáng)表面滑動(dòng)，從太陽(yáng)表面萌發(fā)的閉合磁場(chǎng)環(huán)路與延伸到太陽(yáng)系的開(kāi)放磁力線爆炸性地重新對(duì)準(zhǔn)。

這些項(xiàng)目中的每一項(xiàng)都揭示了發(fā)生在太陽(yáng)上的基本過(guò)程，這一理解在地球上具有實(shí)際應(yīng)用。這給了我們對(duì)太陽(yáng)如何產(chǎn)生慢速和快速太陽(yáng)風(fēng)的洞察，確定這一機(jī)制是預(yù)測(cè)從慢速太陽(yáng)風(fēng)到快太陽(yáng)風(fēng)的轉(zhuǎn)變，何時(shí)會(huì)襲擊地球并產(chǎn)生地磁暴的關(guān)鍵。這些研究結(jié)果與菲斯克和密歇根大學(xué)同事在1999年和2001年的研究論文中提出的預(yù)測(cè)一致。看到帕克太陽(yáng)探測(cè)器提供了一塊缺失的拼圖，來(lái)支持和擴(kuò)展用近25年前航天器數(shù)據(jù)第一次想到的想法，這是令人驚訝的。

漫長(zhǎng)的一段時(shí)間即將到來(lái)

隨著帕克太陽(yáng)探測(cè)器飛向太陽(yáng)，研究人員迫不及待地想知道下一步會(huì)有什么答案和問(wèn)題。研究為幾種不同的太陽(yáng)現(xiàn)象，如何相互作用提供了可能的解釋?zhuān)?yàn)證這些現(xiàn)象的數(shù)據(jù)受到技術(shù)的限制。近太陽(yáng)現(xiàn)象的影響只在較遠(yuǎn)的日光層觀察到，日光層是受太陽(yáng)風(fēng)影響的空間區(qū)域，包括我們的太陽(yáng)系。那些早期提出的理論，在日冕不同區(qū)域，從太陽(yáng)表面延伸到太空所謂開(kāi)放磁力線應(yīng)該以封閉的模式循環(huán)。

研究假設(shè)，單獨(dú)的互換重新連接跳躍將結(jié)合在一起，以允許日冕在太陽(yáng)表面上的整體運(yùn)動(dòng)。在梳理了歐空局/美國(guó)宇航局尤利西斯任務(wù)期間收集的數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)關(guān)于太陽(yáng)日光層奇怪磁活動(dòng)的第一條線索?！坝壤魉埂碧?hào)于1990年發(fā)射升空，是第一艘飛越太陽(yáng)兩極的航天器。在那里，航天器記錄了起源于較低太陽(yáng)緯度的粒子輻射，這一發(fā)現(xiàn)表明尤利西斯觀測(cè)到的磁場(chǎng)一定是在日冕中運(yùn)動(dòng)。

去年，當(dāng)帕克太陽(yáng)探測(cè)器的第一批數(shù)據(jù)滾滾而來(lái)時(shí)，菲斯克可以看到這些數(shù)據(jù)是如何組合在一起的。一旦確認(rèn)了這一基本過(guò)程，突然之間，所有這些關(guān)于太陽(yáng)如何工作、它的磁場(chǎng)如何工作以及太陽(yáng)風(fēng)如何加速的暗示都會(huì)出現(xiàn)。讓研究人員有機(jī)會(huì)解決許多其他的太陽(yáng)和恒星物理問(wèn)題，因?yàn)楝F(xiàn)在有了基本的機(jī)制。隨著帕克太陽(yáng)探測(cè)器繼續(xù)向太陽(yáng)靠近，這項(xiàng)任務(wù)將提供充足的機(jī)會(huì)來(lái)檢驗(yàn)和驗(yàn)證該理論的預(yù)測(cè)。

博科園｜研究/來(lái)自：密歇根大學(xué)

研究發(fā)表期刊《天體物理學(xué)》

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